Камеры видеонаблюдения

Видеокамеры.  

Как это не печально,  в нашем становящимся все мене безопасном мире  все актуальнее становиться вопрос обеспечения собственной безопасности.  Своими  силами.  И вот вопрос определение типа необходимой системы безопасности  позади, объект охраны выбран, собраны необходимые средства и тут во всей своей сложности возникает вопрос – какое же оборудование нужно именно вам.  При выборе видеокамер  эта задача стоит особенно остро, рынок прямо таки пестрит различными видеокамерами с превеликим множеством  функций, возможностей, прошивками, различными по типам и назначению.   Данной статьей коллектив компании qwertyshop.com.ua  постарается облегчить Вам задачу выбора нужной видеокамеры и в общих чертах рассказать Вам о основных типах видеокамер, а также о характеристиках на которые прежде всего следует обращать внимание!

 Итак начнем  как говориться с начала.  

         Выбор камеры наблюдения.

Камеры это основной элемент  системы видеонаблюдения, потому что именно камеры формируют изображение, которое в последствии транслируется на устройства фиксации и вывода изображения : мониоры, квадраторы, видорегистраторы, , мультипплексоры или любое другое оборудование CCTV. Выбор камеры наблюдения зависит от задач и требований , выставляемых к системе видеонаблюдения. Совсем недавно, в большинстве случаев  в CCTV применялись черно-белые камеры, имеющие, в основном , высокую чувствительность,  разрешение и низкую стоимость. Но с недавного времени стоимость и качественные характеристики цветных и чёрно-белых камер наблюдения.  Цветные камеры наблюдения используются в системах видеонаблюдения, для которых цветное видеонаблюдение  является одним основных требований. Они как правило имеют более низкое разрешение, чувствительность, при этом позволяют качественнее  идентифицировать объект за которым ведется наблюдение. Для устранения этой разницы и  увеличения чувствительности цветные камеры наблюдения части производителей переводятся в черно-белый режим автоматом  при падении освещенности. Когда требуется , чтобы камера не привлекала  к себе внимания , возможно использование миниатюрных камер наблюдения, они бывают как цветные так и черно-белые. Так же в случаях когда необходимо полностью скрыть факт наличия камеры наблюдения используют бес корпусные камеры, имеющие малые габаритные размеры и легко инсталлируемые в  предметы интерьера. Следует сразу же обратить ваше внимание на законодательный аспект такого видеонаблюдения. Видеонаблюдение осуществляемое подобными средствами подпадают под действие  СТАТЬЙИ 359. Незаконное использование специальных технических средств негласного получения информации. При отслеживании движущихся объектов с быстрой сменой направления наблюдения используются скоростные специализированные купольные камеры.  Для расположенных в разных местах объектов  монтируются цифровые камеры или как их принято называть  ip-камеры, которые дают возможность изображение на любые  расстояния используя  локальные сети или всемирную сеть интернет.

Основные технические параметры камер видеонаблюдения

Выбирая конкретную модель камеры наблюдения необходимо точно знать  характеристики, которые определяют ее назначение, функциональные возможности и конечно же стоимость.

ПЗС-матрица камеры .

Важнейшим элементом всех современных камер, формирующим изображение, есть матрица построенная на приборах работающих использующих принцип зарядовой связи (ПЗС). Пзс представляющая из себя полупроводниковую  прямоугольную пластину с огромным количеством самостоятельных светочувствительных ячеек(пикселей). Функционирование Пзс происходит следующим образом – фиксируемое  изображение (свет)фокусируется объективом на матрицу после чего попавший на полупроводниковую пластину свет возбуждает в каждой ячейке (пикселе) электроны. Возбужденные электрон-ы из каждого отдельного пикселя последовательно передаются в устройство считывания и формируют видеосигнал, который усиливается обрабатывается системой  обработки камеры наблюдени-я.

Формат ПЗС-матрицы

Правильный выбор объектива для камеры возможен только при точном знании формата самой камеры. Формат - это значение диаметра передающе-й трубки, которая выдает в точности  такое же изображение, как и ПЗС-матрица (в дюймах). Существующие сейчас  форматы  1/2”, 1/4”, 1”, 2/3”,1/3” и. Чаще всего в камеры наблюдения устанавливаются  матрицы с форматом 1/3”. При  большем  размере  матрицы по диагонали при неизмененном количестве пикселей, их взаимное влияние меньше, также  меньше уровень шумов следовательно  качество видеосигнала выше. В последнее  матрицы форматов 1” и 2/3” практически не используются что является следствием  высокой стоимости самих матриц и оптики, которая должна иметь большие размеры оправ  и линз.

Разрешение камеры наблюдения

Разрешение камер наблюдения измеряется в телевизионных линиях (ТВЛ)).  Следует отметить, что разрешение камеры по горизонтали и разрешение камеры по вертикали это различные величины. Разрешением по горизонтали называют максимально возможное число для передачи камерой вертикальных линий. Определяется оно во первых электронной схемой камеры, а также   количеством пикселей по горизонтали в ПЗС-матрице. В основном, этот параметр не выше  числа пикселей в строке,  пом-ноженной на 0,75. Разрешение по вертикали определено телев.зионным стандартом. – Телевизионный стандарт – это способ электронной кодировки изображения. В России принят стандарт ССIR (для черно-белых камер)  PAL (для цветных камер). Вышеуказанный стандарт подразумевает  количество строк по вертикали  625.

Чувствительность камеры

Под  чувствительностью  камеры подразумевается  минимальная освещенность зоны в которой ведется наблюдение, достаточной для формирования выходного сигнала с амплитудой в 1 В и оппределенной глубиной модуляции при константном соотношении сигнал/шум. Кроме этого, если указан размер относительного отверстия объектива, при котором проводились замеры чувствительности,  становиться возможным подсчитать  количество света, попадающее на ПЗС матрицы для обективов с разными относительными отверстиями и провести сравнение чувствительности камер. При оценке чувствительности необходимо учитывать такой показатель как  отражательная способность объекта, связано это с тем, что  светлые объекты лучше видны  в темноте, а темные соответственно хуже.

Автоматическая регулировка усиления

Как правило ПЗС-матрица камеры наблюдения генерирует сигнал не достаточной амплитуды . Для доведения амплитуды сигнала до необходимой величины в 1В. в таких случаях  в камерах наблюдения используют  автоматическую  регулировку усиления АРУ. При этом необходимо помнить, что ,при  усилении видео сигнала, АРУ в одновременно усиливает и шумы, сохраняя соотношение сигнал/шум неизменным.

Эффект заплывания изображения камеры

Часто встречающимся дефектом изображения является результат,  чрезмерной засветки отдельных частей ПЗС-матрицы камеры наблюдения. Мощность аккумулированного  в этих частях  заряда  будет попадать в смежные  области  матрицы, вызывая эффект размытия картинки. Для ликвидации этого  эффекта используются специальные  ПЗС-матрицы, с возможностью накопления заряда выше необходимого.

Отношение сигнал/шум

Соотношение сигнал/шум это показатель  качества видеосигнала камеры наблюдения. Измеряется в децибелах (дБ) и численно равен десятичному логарифму отношения амплитуды напряженности видеосигнала к средне-квадратичному значению напряженности фона и  помноженному на  20. Проявление шума на изображении проявляется в виде так называемого “Снега ” . При оптимальном соотношении сигнал/шум 45 дБ шум практически не наблюдается. Высокое соотношение сигнал/шум камеры наблюдения, и как следствие качественная картинка, достигаются за счет достаточного  уровня освещенности наблюдаемого объекта, светосильной оптикой, качественной матрицей  ПЗС а также цифровой фильтрацией шумов электронными фильтрами камеры наблюдения.

Компенсация встречной засветки

Еще одной часто встречаемой задачей для систем наблюдения является передача темных участков изображения находящихся на ярком фоне. Как пример можно привести автомобиль двигающийся в темное время суток с включенными фарами на встречу камере наблюдения , на экране мы будим наблюдать только два ярких пятна от фар. Решается подобная проблема установкой блока компенсации встречной засветки. В самом простом варианте электроника  камеры наблюдения выставляет  авто диафрагму, АРУ и электронный затвор по его части а  не по средней освещенности картинки. Это может быть и область и центр, задается программно. Тогда на мониторе будут видны яркие пятна от фар а изображение автомобиля будит отображено при нормальной контрастности.  В некоторых камерах установлена  АРУ,  устраняющая пятна засветки при обработке сигнала, как результат все полученное изображение будит примерно одинаковой яркости. Отличием  аналоговых от цифровых камер является наличие электронного затвора, который автоматически  регулирует различные времена экспозиции для разных частей изображения, получаемое в результате такой регулировки изображение имеет приблизительно одинаковую  яркость.

Автодиафрагма и автоэлектронный затвор

Как правило  камеры наблюдения работают при постоянном изменении освещенности объектов наблюдения.

Поэтому, что бы получать качественный выходной видеосигнал с камеры наблюдения приходится постоянно поддерживать на оптимальном уровне кол-во квантов света, улавливаемого ПЗС матрицой в промежутке времени между двумя последовательными считываниями сигнала. Для этого автодиафрагма камеры наблюдения изменяет размер входного отверстия оптики объектива, тем самым регулируя освещенность ПЗС-матрицы. Далее  электронный затвор камеры меняет время, за которое в ПЗС-матрице  накапливается заряд, регулируя время накоплени-я  заряда от 1/45 с. до 1/100000 с., изменения освещенности в таком случае отрабатываются в размере 2000 раз

Гамма-коррекция

Система гамма-коррекции камеры меняет первичный видеосигнал так, чтобы компенсировать нелинейную зависимость яркости свечения люминофора в мониторах от напряженности видеосигнала нелинейность. После корректировки получаем изображение с нужной контрастностью.

Баланс белого

Для точной передачи цветовой гаммы объекта наблюдения, не смотря на силу  источник освещения, сигнал обрабатывают системой баланса белого. Настройка параметров баланса белого может быть как ручной так и автоматической.  При частом изминении освещенности объекта  в течении суток используют камеры наблюдения с авто отслеживанием баланса белого. В таких камера корректировка параметров баланса происходит постоянно.